Statik Manyetik Alanlar Kullanılarak Tarımsal İşletmelerin İlk Büyüme Oranı Geliştirme
Summary
The goal of this protocol is to demonstrate the acceleration of the initial growth rate of plants by applying static magnetic fields with no external energy.
Abstract
Elektronik cihazlar ve yüksek gerilim telleri manyetik alanlar neden olur. 1,300-2,500 Gauss (0.2 Tesla) içinde bir manyetik alan (. Brassica rapa var perviridis) Bahçe Balsam (Impatiens balsamina), Mizuna (Brassica rapa var. Japonica), Komatsuna tohumlarını ihtiva eden petri çanakları uygulanır ve Mescluns edildi (Lepidium sativum ). Biz kültür çanak altında mıknatıslar uyguladı. Uygulama 4 gün boyunca, biz sap ve kök uzunluğu arttığı gözlenmektedir. manyetik alan (n = 10) tabi grup 8 gün (p <0.0005) bir toplam kontrol grubu (n = 11) kıyasla bir büyüme 1.4 kat daha hızlı oran gösterdi. Bu oran önceki çalışmalarda bildirilen% 20 daha yüksektir. tubulin karmaşık çizgiler noktalarını birleştiren yoktu, ama bağlantı noktaları mıknatıs başvurusu üzerine meydana gelir. Bu anormal düzenlemeler anlamına gelir kontrolü, komple farklılık göstermektedir. Ancak, kesin nedeni bilinmemektedir. bu resmıknatıslar uygulanması büyüme donanımın ka bul etmez o, büyüme oranını artırmak verimliliği artırmak, ya da statik manyetik alanlar uygulayarak bitkilerin çimlenme hızını kontrol etmek mümkün olduğunu göstermektedir. Ayrıca, manyetik alanlar bitki hücrelerinde fizyolojik değişikliklere neden olabilir ve büyümeyi teşvik edebilir. Bu nedenle, bir manyetik alan ile stimülasyon gübre kullanımı önlenebilir anlamına gelir, kimyasal gübreler, benzer olası etkileri olabilir.
Introduction
Çimlenmesi tohum 1 oluşumuyla sonuçlanan bir bitki büyümesidir. Belirli koşullar altında, tohum çimlenmesi başlar ve embriyonik dokular büyüme devam. Bu çimlenme için enzimleri aktive etmek için tohuma hidrasyon ile başlar. Tohumlar 1,2 (Petri kabı veya test tüpü içinde), in vitro olarak filizlenmeye indüklenebilir.
Statik manyetik alanlar Lorentz kuvveti 3,4 yoluyla iyonik ücretleri ile moleküllerin hareketlerinin neden özel kuvvetler vardır. Lorentz kuvveti meydana getirildiği zaman bir manyetik alan altında bir iyonize veya yüklü nesne hareket eder. Her malzemenin elektron ve proton oluşan atomu ile oluşturulmuştur. manyetik alanlar mevcut olduğunda, bu statik veya alternatif olup olmadığı, şarj malzemenin hareketini etkiler. Bu, aynı zamanda bitki ve hücre içi bir molekül durum etki su molekülleri için geçerlidir. Daha önceki bir çalışmada, elektromanyetik bobinler kullanıldıdarbeli manyetik alanlar oluşturmak, ve 'Komatsuna' bitkiler konularında 5 olarak seçildi. Bu çalışmada, mıknatıs statik manyetik alan Lorentz kuvveti bir genişleme çalışma olarak benzer fakat farklı etkiler elde etmek için kullanıldı oluşturulur.
Manyetik alanın frekansı, ziyade polarite, bitki çimlenme için önemli bir faktördür. manyetik alanın frekansı yaklaşık 10 Hz iken Önceki çalışmalar maksimum çimlenme oranları kontrole göre% 20 daha yüksek olduğunu ileri sürmüşlerdir. Alan retrograd bir şekilde kaldırıldı, büyüme oranı 5 zayıflatılmıştır. Statik manyetik alanlar öncelikle çimlenme 6 ve kök büyümesi 7 ilk büyüme 6-8 üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Bu çalışmada, manyetik alanları kullanarak tarımsal bitkilerin büyümesini düzenleyen olasılığını incelemek için statik mıknatıslar kullanılır. Özellikle, D amaçlanmıştırmanyetik alan uygulamasının belirli koşullar literatürde belirtilen daha yüksek seviyelere büyüme oranlarını artırabilir olmadığını etermine. Bitkilerin ilk yeşerme başarılı bir manyetik alan kullanılarak artırılabilir Ayrıca, eğer, kimyasal gübre kullanımı önlenebilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Her durumda, mıknatıslar bir petri altında uygulanmalıdır. Bu çalışma, tarımsal bitkilerin bir temsilcisi olarak Bahçe Balsam odaklanarak, birçok tarımsal türlerin tohumlarının büyüme oranı üzerinde manyetik alanların etkisi incelenmiştir. Örneğin, tubulin boyama kök moleküler seviyede değişikliklerinin değerlendirilmesi ve uzunluk proliferasyonunda manyetik alanın etkisi gösteren kemik mikro-yapıları kök Bahçe Balsam gerçekleştirilmiştir. Hem mıknatısın N ve S kutupları uzun vad…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study received supported from the National Research Foundation of Korea (NRF) (2011-0012728). A poster presenting this study was awarded the Best Poster Award by the Korean Society of Applied Biological Sciences (KSABC).
Materials
| Static magnets | JIM | N/A | 2000Gauss |
| 2% horse serum/1% bovine serum albumin/0.1% Triton X-100 | Sigma-Aldrich | Merged with 55514 | Blocking buffer |
| Primary antibody | Santa Cruz Biotechnology | sc-8035 | a-Tubulin |
| Secondary antibody | Santa Cruz Biotechnology | sc-2010 | FITC-conjugated anti-mouse IgG |
| time lapse photographic techniques | Manually controlled | N/A | ISO value 400 & aperture F 3.2 |
| Sony Vegas Pro 13.0 | Sony | N/A | N/A |
References
- Martin, F. W. In vitro measurement of pollen tube growth inhibition. Plant Physiol. 49, 924-925 (1972).
- Pfahler, P. L. In vitro germination characteristics of maize pollen to detect biological activity of environmental pollutants. Environ Health Perspect. 37, 125-132 (1981).
- Yao, Z., Tan, X., Du, H., Luo, B., Liu, Z. A high-current microwave ion source with permanent magnet and its beam emittance measurement. Rev Sci Instrum. 79, 073304 (2008).
- Hendrickson, C. L., Drader, J. J., Laude, D. A., Guan, S., Marshall, A. G. Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry in a 20 T resistive magnet. Rapid Commun Mass Spectrom. 10, 1829-1832 (1996).
- Namba, K., Sasao, A., Shibusawa, S. EFFECT OF MAGNETIC FIELD ON GERMINATION AND PLANT GROWTH. Acta Hort. 399, 143-148 (1995).
- Hirota, N., Nakagawa, J., Kitazawa, K. Effects of a magnetic field on the germination of plants. Journals of Applied Physics. 85, 5717-5719 (1999).
- Penuelas, J., Llusia, J., Martinez, B., Fontcuberta, J. Diamagnetic Susceptibility and Root Growth Responses to Magnetic Fields in Lens culinaris, Glycine soja, and Triticum aestivum. Electromagnetic Biology and Medicine. 23, 97-112 (2004).
- Carbonell, M. V., Martinez, E., Amaya, J. M. Stimulation of germination in rice (Oryza Sativa L.) by a static magnetic field. Electro- and Magnetobiology. 19, 121-128 (2000).
- Oakley, R. V., Wang, Y. S., Ramakrishna, W., Harding, S. A., Tsai, C. J. Differential expansion and expression of alpha- and beta-tubulin gene families in Populus. Plant Physiol. 145, 961-973 (2007).
- Hoson, T., Matsumoto, S., Soga, K., Wakabayashi, K. Cortical microtubules are responsible for gravity resistance in plants. Plant Signal Behav. 5, 752-754 (2010).
- Kim, S., Im, W. Static magnetic fields inhibit proliferation and disperse subcellular localization of gamma complex protein3 in cultured C2C12 myoblast cells. Cell Biochem Biophys. 57, 1-8 (2010).
- Benjamini, Y. Opening the Box of a Boxplot. The American Statistician. 42, 257-262 (1988).
